KR20230135214A - 표시 장치 및 이에 포함되는 하부 모듈 제조 방법 - Google Patents

표시 장치 및 이에 포함되는 하부 모듈 제조 방법 Download PDF

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Abstract

일 실시예의 표시 장치는 폴딩 영역, 및 폴딩 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 이격된 제1 비폴딩 영역과 제2 비폴딩 영역으로 구분된 비폴딩 영역을 포함하고, 표시 모듈, 표시 모듈 상측에 배치된 윈도우, 및 표시 모듈 하측에 배치된 하부 모듈을 포함하고, 하부 모듈은 금속 재료를 포함하는 하부 지지 플레이트, 상기 하부 지지 플레이트 상에 배치되는 상부 지지 플레이트를 포함하고, 상기 상부 지지 플레이트는, 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하며, 상기 표시 모듈에서 이격되고 제1 요철 패턴을 포함하는 제1 면, 및 상기 제1 면과 마주하며 제2 요철 패턴을 포함하는 제2 면을 포함하는 지지층, 및 상기 비폴딩 영역에 대응하여, 상기 제1 면에 직접 배치된 금속층을 포함하여 우수한 폴딩 특성과 우수한 내구성을 나타낼 수 있다.

Description

표시 장치 및 이에 포함되는 하부 모듈 제조 방법{DISPLAY DEVICE AND METHOD FOR MANUFACTURING LOWER MODULE INCLUDED THEREIN}
본 발명은 표시 장치 및 이에 포함되는 하부 모듈 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 폴딩 영역을 포함하는 표시 장치 및 이에 포함되는 하부 모듈 제조 방법에 관한 것이다.
텔레비전, 휴대 전화, 태블릿 컴퓨터, 내비게이션, 게임기 등과 같은 멀티 미디어 장치에 사용되는 다양한 표시 장치들이 개발되고 있다. 특히, 최근에는 휴대가 용이하도록 하고, 사용자의 편의성을 향상시키기 위하여 휘어지는 플렉서블 표시 부재를 구비하여 폴딩 또는 롤링이 가능한 표시 장치에 대한 개발이 진행되고 있다.
이러한 플렉서블 표시 장치는 폴딩 또는 벤딩 동작을 저해하지 않으면서 표시 모듈을 보호하기 위한 윈도우나 표시 모듈을 지지하기 위한 지지 부재 등의 표시 장치 부재들이 필요하며, 이에 따라 기계적 물성이 저하되지 않으면서 우수한 폴딩 특성을 갖는 표시 장치 부재들의 개발이 필요하다.
본 발명의 목적은 우수한 폴딩 특성을 가지며, 내구성이 개선된 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 폴딩 특성이 우수하며, 내구성이 개선된 표시 장치에 포함되는 하부 모듈 제조 방법을 제공하는 것이다.
일 실시예의 표시 장치는 폴딩 영역, 및 상기 폴딩 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 이격된 제1 비폴딩 영역과 제2 비폴딩 영역으로 구분된 비폴딩 영역을 포함하며, 표시 모듈, 상기 표시 모듈 상측에 배치된 윈도우; 및 상기 표시 모듈 하측에 배치된 하부 모듈; 을 포함하고, 상기 하부 모듈은, 금속 재료를 포함하는 하부 지지 플레이트; 및 상기 하부 지지 플레이트 상에 배치되는 상부 지지 플레이트; 를 포함하고, 상기 상부 지지 플레이트는, 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하며, 상기 표시 모듈에서 이격되고 제1 요철 패턴을 포함하는 제1 면, 및 상기 제1 면과 마주하며 제2 요철 패턴을 포함하는 제2 면을 포함하는 지지층; 및 상기 비폴딩 영역에 대응하여, 상기 제1 면에 직접 배치된 금속층; 을 포함할 수 있다.
상기 지지층은 상기 폴딩 영역에 대응하고 복수 개의 개구부가 정의된 폴딩부분, 상기 제1 비폴딩 영역에 대응하는 제1 지지부분, 및 상기 제2 비폴딩 영역에 대응하는 제2 지지부분을 포함할 수 있다.
상기 제1 요철 패턴은 상기 폴딩부분, 상기 제1 지지부분, 및 상기 제2 지지부분의 하측에 구비되고, 상기 제2 요철 패턴은 상기 폴딩부분, 상기 제1 지지부분, 및 상기 제2 지지부분의 상측에 구비될 수 있다.
상기 제1 요철 패턴 및 제2 요철 패턴 각각은 오목부 및 볼록부를 포함하고,
상기 금속층은 상기 제1 요철 패턴의 상기 오목부를 충전하며 상기 지지층 하측에 직접 배치될 수 있다.
상기 금속층은 상기 제1 요철 패턴에 접촉하는 면의 표면 거칠기 Rz가 0.1㎛ 이상일 수 있다.
상기 고분자 재료는 에폭시(Epoxy), 폴리에스터(Polyester), 폴리아미드(Polyamide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리부틸렌(Polybutylene), 및 비닐 에스터(Vinyl ester) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 지지층의 인장 탄성률은 10 GPa 이상 40GPa 이하일 수 있다.
상기 지지층의 두께는 100㎛ 이상 300㎛ 이하일 수 있다.
상기 금속층은 구리(Cu)를 포함할 수 있다.
상기 하부 모듈은 보호층, 완충부, 및 지지 모듈 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
상기 유리 섬유 및 상기 고분자 재료를 포함하는 복수의 프리프레그(prepreg)층들을 포함할 수 있다.
상기 지지층은 2 이상 5 이하의 상기 프리프레그층들이 적층된 것일 수 있다.
일 실시예의 하부 모듈 제조 방법은, 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하는 예비 지지층을 제공하는 단계, 서로 마주보는 상기 예비 지지층의 제1 면 및 제2 면에 요철부를 갖는 금속층을 각각 제공하는 단계, 상기 예비 지지층 및 상기 금속층을 가열 및 가압하여 요철 패턴 갖는 지지층을 형성하는 단계, 및 상기 지지층의 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 어느 하나에서 상기 금속층을 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 지지층을 형성하는 단계에서, 상기 가열 및 가압에 의해 상기 금속층에 구비된 요철부의 패턴이 상기 예비 지지층의 상기 제1 면 및 상기 제2 면에 전이되는 것일 수 있다.
상기 금속층을 제거하는 단계는, 상기 지지층의 상기 제2 면에서 상기 금속층을 전부 제거하고, 상기 지지층의 상기 제1 면에서 일 방향으로 이격되어 제1 금속층과 제2 금속층으로 구분되도록 상기 금속층의 일부를 제거할 수 있다.
일 실시예의 하부 모듈 제조 방법은 상기 금속층 제거 단계 후, 상기 지지층에 복수 개의 개구부를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예의 하부 모듈 제조 방법에서, 상기 고분자 재료는 에폭시(Epoxy), 폴리에스터(Polyester), 폴리아미드(Polyamide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리부틸렌(Polybutylene), 및 비닐 에스터(Vinyl ester) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예의 하부 모듈 제조 방법에서, 상기 예비 지지층은 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하는 복수 개의 프리프레그층이 적층된 것일 수 있다.
일 실시예의 하부 모듈 제조 방법에서, 상기 금속층은 요철부가 구비된 면의 표면 거칠기 Rz가 0.1㎛ 이상일 수 있다.
일 실시예의 하부 모듈 제조 방법에서, 상기 금속층은 구리(Cu)를 포함할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 표시 모듈 하부에 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하고 요철 패턴을 포함하는 지지층, 및 지지층에 부착된 금속층을 포함하여 우수한 기계적 물성을 나타내면서, 양호한 폴딩 특성을 나타낼 수 있다.
일 실시예의 하부 모듈 제조 방법은 별도의 점착 부재 또는 접착 부재 없이 금속층을 지지층에 부착할 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있으며, 하부 모듈의 두께를 줄일 수 있다.
도 1a는 일 실시예에 따른 표시 장치의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다.
도 1b는 도 1a에 도시된 일 실시예의 표시 장치의 인-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
도 1c는 도 1a에 도시된 일 실시예에 따른 표시 장치의 아웃-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
도 2a는 일 실시예에 따른 표시 장치의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 도시된 일 실시예의 표시 장치의 인-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 하부 모듈의 단면도이다.
도 6a는 일 실시예에 하부 모듈의 제조 단계 일부를 나타낸 도면이다.
도 6b는 일 실시예에 하부 모듈의 제조 단계 일부를 나타낸 도면이다.
도 6c는 일 실시예에 하부 모듈의 제조 단계 일부를 나타낸 도면이다.
도 6d는 일 실시예에 하부 모듈의 제조 단계 일부를 나타낸 도면이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소(또는 영역, 층, 부분 등)가 다른 구성요소 “상에 있다”, “연결된다”, 또는 “결합된다”고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 배치/연결/결합될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 구성요소가 배치될 수도 있다는 것을 의미한다.
한편, 본 출원에서 "직접 배치"된다는 것은 층, 막, 영역, 판 등의 부분과 다른 부분 사이에 추가되는 층, 막, 영역, 판 등이 없는 것을 의미하는 것일 수 있다. 예를 들어, "직접 배치"된다는 것은 두 개의 층 또는 두 개의 부재들 사이에 접착 부재 등의 추가 부재를 사용하지 않고 배치하는 것을 의미하는 것일 수 있다.
동일한 도면부호는 동일한 구성요소를 지칭한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께, 비율, 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. “및/또는”은 연관된 구성요소들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, “아래에”, “하측에”, “위에”, “상측에” 등의 용어는 도면에 도시된 구성요소들의 연관관계를 설명하기 위해 사용된다. 상기 용어들은 상대적인 개념으로, 도면에 표시된 방향을 기준으로 설명된다. 본 명세서에서 "상에 배치되는" 것은 어느 하나의 부재의 상부뿐 아니라 하부에 배치되는 경우도 나타내는 것일 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 용어 (기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 또한, 일반적으로 사용되는 사전에서 정의된 용어와 같은 용어는 관련 기술의 맥락에서 갖는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하고, 여기서 명시적으로 정의되지 않는 한 너무 이상적이거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되어서는 안된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 윈도우 및 일 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1a는 일 실시예에 따른 표시 장치의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다. 도 1b는 도 1a에 도시된 표시 장치의 인-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다. 도 1c는 도 1a에 도시된 표시 장치의 아웃-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
일 실시예의 표시 장치(ED)는 전기적 신호에 따라 활성화되는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치(ED)는 휴대폰, 태블릿, 자동차 내비게이션, 게임기, 또는 웨어러블 장치일 수 있으나, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명 명세서의 도 1a 등에서는 예시적으로 표시 장치(ED)가 휴대폰인 것으로 도시하였다.
도 1a 내지 도 1c를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 제1 방향축(DR1) 및 제1 방향축(DR1)과 교차하는 제2 방향축(DR2)이 정의하는 제1 표시면(FS)을 포함할 수 있다. 표시 장치(ED)는 제1 표시면(FS)을 통해 이미지(IM)를 사용자에게 제공할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(ED)는 제1 방향축(DR1) 및 제2 방향축(DR2) 각각에 평행한 제1 표시면(FS)으로 제3 방향축(DR3) 방향을 향해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 본 명세서에서는 이미지(IM)가 표시되는 방향을 기준으로 각 구성들의 전면(또는 상면)과 배면(또는 하면)이 정의된다. 전면과 배면은 제3 방향축(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 전면과 배면 각각의 법선 방향은 제3 방향축(DR3)과 평행할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 제1 표시면(FS) 및 제2 표시면(RS)을 포함할 수 있다. 제1 표시면(FS)은 제1 액티브 영역(F-AA) 및 제1 주변 영역(F-NAA)을 포함할 수 있다. 제1 액티브 영역(F-AA)에는 전자 모듈 영역(EMA)이 포함될 수 있다. 제2 표시면(RS)은 제1 표시면(FS)의 적어도 일부와 대향하는 면으로 정의될 수 있다. 즉, 제2 표시면(RS)은 표시 장치(ED)의 배면(rear surface)의 일부분으로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 외부에서 인가되는 외부 입력을 감지할 수 있다. 외부 입력은 표시 장치(ED)의 외부에서 제공되는 다양한 형태의 입력들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 외부 입력은 사용자의 손 등 신체의 일부에 의한 접촉은 물론 표시 장치(ED)와 근접하거나, 소정의 거리로 인접하여 인가되는 외부 입력(예를 들어, 호버링)을 포함할 수 있다. 또한, 힘, 압력, 온도, 광 등 다양한 형태를 가질 수 있다.
한편, 도 1a 및 이하 도면들에서는 제1 방향축(DR1) 내지 제3 방향축(DR3)을 도시하였으며, 본 명세서에서 설명되는 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 상대적인 개념으로서 다른 방향으로 변환될 수 있다. 또한 제1 내지 제3 방향축들(DR1, DR2, DR3)이 지시하는 방향은 제1 내지 제3 방향으로 설명될 수 있으며, 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다.
표시 장치(ED)의 제1 액티브 영역(F-AA)은 전기적 신호에 따라 활성화되는 영역일 수 있다. 일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 제1 액티브 영역(F-AA)을 통해 이미지(IM)를 표시할 수 있다. 또한, 제1 액티브 영역(F-AA)에서 다양한 형태의 외부 입력을 감지할 수 있다. 제1 주변 영역(F-NAA)은 제1 액티브 영역(F-AA)에 인접한다. 제1 주변 영역(F-NAA)은 소정의 컬러를 가질 수 있다. 제1 주변 영역(F-NAA)은 제1 액티브 영역(F-AA)을 에워쌀 수 있다. 이에 따라, 제1 액티브 영역(F-AA)의 형상은 실질적으로 제1 주변 영역(F-NAA)에 의해 정의될 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 제1 주변 영역(F-NAA)은 제1 액티브 영역(F-AA)의 일 측에만 인접하여 배치될 수도 있고, 생략될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 다양한 형상의 액티브 영역을 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
표시 장치(ED)는 폴딩 영역(FA1) 및 비폴딩 영역(NFA1, NFA2)을 포함할 수 있다. 표시 장치(ED)는 복수 개의 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서 비폴딩 영역들(NFA1, NFA2)은 폴딩 영역(FA1)을 사이에 두고 폴딩 영역(FA1)에 인접하여 배치될 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(ED)는 폴딩 영역(FA1)을 사이에 두고 제1 방향축(DR1) 방향으로 서로 이격되어 배치된 제1 비폴딩 영역(NFA1) 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 비폴딩 영역(NFA1)은 제1 방향(DR1)을 따라 폴딩 영역(FA1)의 일 측에 배치되고, 제2 비폴딩 영역(NFA2)은 제1 방향(DR1)을 따라 폴딩 영역(FA1)의 타 측에 배치될 수 있다.
한편, 도 1a 내지 도 1c에서는 하나의 폴딩 영역(FA1)을 포함하는 표시 장치(ED)의 실시예를 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되지 않으며 표시 장치(ED)에는 복수 개의 폴딩 영역들이 정의될 수 있다.
도 1b를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 제1 폴딩축(FX1)을 기준으로 폴딩되는 것일 수 있다. 제1 폴딩축(FX1)은 제2 방향축(DR2) 방향으로 연장되는 가상의 축으로 제1 폴딩축(FX1)은 표시 장치(ED)의 장변 방향과 나란한 것일 수 있다. 제1 폴딩축(FX1)은 제1 표시면(FS) 상에서 제2 방향축(DR2)을 따라 연장되는 것일 수 있다.
표시 장치(ED)는 제1 폴딩축(FX1)을 기준으로 폴딩되어 제1 표시면(FS) 중 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 중첩하는 일 영역 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩하는 타 영역이 서로 마주하는 인 폴딩(in-folding) 상태로 변형될 수 있다.
한편, 일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 인-폴딩된 상태에서 제2 표시면(RS)이 사용자에게 시인될 수 있다. 제2 표시면(RS)은 다양한 구성들을 포함하는 전자 모듈이 배치되는 전자 모듈 영역을 더 포함할 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 1c를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 제1 폴딩축(FX1)을 기준으로 폴딩되어 제2 표시면(RS) 중 제1 비폴딩 영역(NFA1)과 중첩하는 일 영역 및 제2 비폴딩 영역(NFA2)과 중첩하는 타 영역이 서로 마주하는 아웃-폴딩(out-folding) 상태로 변형될 수 있다.
다만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 복수 개의 폴딩 축들을 기준으로 폴딩되어 제1 표시면(FS) 및 제2 표시면(RS) 각각의 일부가 마주하도록 폴딩될 수 있으며, 폴딩축의 개수 및 이에 따른 비폴딩 영역의 개수는 특별히 한정되지 않는다.
전자 모듈 영역(EMA)에는 다양한 전자 모듈들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 전자 모듈은 카메라, 스피커, 광 감지 센서, 및 열 감지 센서 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 전자 모듈 영역(EMA)은 제1 또는 제2 표시면들(FS, RS)을 통해 수신되는 외부 피사체를 감지하거나 제1 또는 제2 표시면들(FS, RS)을 통해 음성 등의 소리 신호를 외부에 제공할 수 있다. 전자 모듈은 복수의 구성들을 포함할 수도 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
전자 모듈 영역(EMA)은 제1 액티브 영역(F-AA) 및 제1 주변 영역(F-NAA)에 의해 둘러싸일 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전자 모듈 영역(EMA)은 제1 액티브 영역(F-AA) 내에 배치될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다.
도 2a는 일 실시예에 따른 표시 장치의 펼쳐진 상태를 나타낸 사시도이다. 도 2b는 도 2a에 도시된 표시 장치의 인-폴딩 과정을 나타낸 사시도이다.
일 실시예의 표시 장치(ED-a)는 제2 방향축(DR2)과 나란한 일 방향으로 연장되는 제2 폴딩축(FX2)을 기준으로 폴딩되는 것일 수 있다. 도 2b에서 제2 폴딩축(FX2)의 연장 방향이 표시 장치(ED-a)의 단변의 연장 방향과 나란한 경우를 도시하였다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 표시 장치(ED-a)는 적어도 하나의 폴딩 영역(FA2) 및 폴딩 영역(FA2)에 인접한 비폴딩 영역들(NFA3, NFA4)을 포함할 수 있다. 비폴딩 영역들(NFA3, NFA4)은 폴딩 영역(FA2)을 사이에 두고 서로 이격되어 배치될 수 있다.
폴딩 영역(FA2)은 소정의 곡률 및 곡률반경을 갖는다. 일 실시예에서 제1 비폴딩 영역(NFA3) 및 제2 비폴딩 영역(NFA4)은 서로 마주보고, 표시 장치(ED-a)는 표시면(FS)이 외부에 노출되지 않도록 인-폴딩(inner-folding)될 수 있다.
또한, 도시된 것과 달리 일 실시예에서 표시 장치(ED-a)는 표시면(FS)이 외부에 노출되도록 아웃-폴딩(outer-folding)될 수 있다. 한편, 일 실시예에서 표시 장치(ED-a)는 비폴딩된 상태에서 제1 표시면(FS)이 사용자에게 시인되고, 인-폴딩된 상태에서 제2 표시면(RS)이 사용자에게 시인될 수 있다. 제2 표시면(RS)은 다양한 구성들을 포함하는 전자 모듈이 배치되는 전자 모듈 영역(EMA)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(ED-a)는 제2 표시면(RS)을 포함할 수 있고, 제2 표시면(RS)은 제1 표시면(FS)의 적어도 일부와 대향하는 면으로 정의될 수 있다. 인-폴딩된 상태에서 제2 표시면(RS)이 사용자에게 시인될 수 있다. 제2 표시면(RS)은 다양한 구성들을 포함하는 전자 모듈이 배치되는 전자 모듈 영역(EMA)을 포함할 수 있다. 한편, 일 실시예에서 제2 표시면(RS)을 통해 이미지가 제공될 수도 있다.
일 실시예에서 표시 장치(ED, ED-a)는 펼침 동작으로부터 인-폴딩 또는 아웃-폴딩 동작이 상호 반복되도록 구성될 수 있으나 실시예가 이에 한정되지 않는다. 일 실시예에서 표시 장치(ED, ED-a)는 펼침 동작, 인-폴딩 동작, 및 아웃-폴딩 동작 중 어느 하나를 선택할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 3은 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도이고, 도 4는 일 실시예에 따른 표시 장치의 단면도이다. 도 3은 도 1a에 도시된 일 실시예에 따른 표시 장치의 분해 사시도를 예시적으로 나타낸 것이다. 도 4는 도 3의 I-I'선에 대응하는 부분을 나타낸 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예의 표시 장치(ED)는 표시 모듈(DM), 표시 모듈(DM) 상측에 배치된 상부 모듈(UM), 및 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 하부 모듈(LM)을 포함할 수 있다. 상부 모듈(UM)은 표시 모듈(DM) 상측에 배치된 윈도우(WM)를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 하부 모듈(LM)은 및 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 상부 지지 플레이트(SP) 및 하부 지지 플레이트(MP)를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 본 명세서에서 상부 모듈(UM)은 보호 부재로 지칭될 수 있고, 하부 모듈(LM)은 지지 부재로 지칭될 수 있다.
상부 모듈(UM)은 표시 모듈(DM) 상측에 배치되어, 외부 충격 등으로부터 표시 모듈(DM)을 보호하는 보호층, 또는 외부광에 의한 반사를 방지하거나, 광추출 효율을 높여주는 광학층 등의 기능을 할 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ED)는 표시 모듈(DM), 표시 모듈(DM) 상측에 배치된 윈도우(WM), 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 상부 지지 플레이트(SP) 및 하부 지지 플레이트(MP)를 포함하며, 상부 지지 플레이트(SP)는 제3 방향(DR3)으로 순차적으로 적층된 금속층(ML) 및 지지층(SL)을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 지지층(SL)는 복합 필름층일 수 있다.
일 실시예에서, 금속층(ML)과 지지층(SL) 이 적층된 제3 방향(DR3)은 폴딩축(FX1)에 수직하는 방향인 제1 방향(DR1)과 폴딩축(FX1)의 연장 방향인 제2 방향(DR2)이 정의하는 평면에 대한 법선 방향일 수 있다. 제3 방향(DR3)으로 적층된 금속층(ML) 및 지지층(SL)을 포함하는 상부 지지 플레이트(SP)를 포함하는 표시 장치(ED)는 우수한 폴딩 특성 및 양호한 기계적 물성을 나타낼 수 있다. 금속층(ML) 및 지지층(SL)을 포함하는 일 실시예에 따른 상부 지지 플레이트(SP)에 대하여는 이후 보다 상세히 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시예에서 상부 모듈(UM)은 윈도우(WM), 윈도우(WM) 상측에 배치된 보호필름(PL), 및 윈도우(WM) 하측에 배치된 광학층(RCL)을 포함할 수 있다. 한편, 일 실시예에서 상부 모듈(UM) 중 보호필름(PL) 또는 광학층(RCL)은 생략될 수도 있다.
윈도우(WM)는 윈도우 폴딩부(FA-WM) 및 윈도우 비폴딩부(NFA1-WM, NFA2-WM)를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에서 윈도우 폴딩부(FA-WM)는 폴딩부로 지칭되고, 윈도우 비폴딩부(NFA1-WM, NFA2-WM)는 비폴딩부로 지칭될 수 있다. 윈도우(WM)의 제1 비폴딩부(NFA1-WM)와 제2 비폴딩부(NFA2-WM)는 폴딩부(FA-WM)를 사이에 두고 서로 이격된 것일 수 있다. 폴딩부(FA-WM)는 폴딩 영역(FA1, 도 1a)에 대응하는 부분이고, 비폴딩부(NFA1-WM, NFA2-WM)는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, 도 1a)에 대응하는 부분일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ED)에서 윈도우(WM)는 표시 모듈(DM)의 외측 전체를 커버하는 것일 수 있다. 윈도우(WM)는 표시 모듈(DM)의 형상에 대응하는 형상을 갖는 것일 수 있다.
또한, 일 실시예의 표시 장치(ED)는 표시 모듈(DM) 및 하부 모듈(LM) 등을 수납하는 하우징(HAU)을 포함할 수 있다. 하우징(HAU)은 윈도우(WM)와 결합될 수 있다. 도시되지는 않았으나 하우징(HAU)은 폴딩 또는 벤딩이 용이하도록 하기 위한 힌지구조물을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 보호필름(PL)은 윈도우(WM) 상측에 배치되어 외부 환경으로부터 윈도우(WM)를 보호할 수 있다. 윈도우(WM)와 보호필름(PL) 사이에는 보호층 접착층(AP-PL)이 더 배치될 수 있다. 보호층 접착층(AP-PL)은 감압접착층(PSA, Pressure Sensitive Adhesive layer) 또는 광학투명접착층(optically clear adhesive layer)일 수 있다. 이하에서 설명되는 접착층들 역시 보호층 접착층(AP-PL)과 동일한 접착제를 포함할 수 있다. 일 실시예의 표시 장치(ED)가 보호필름(PL)을 포함하는 경우 보호필름(PL)은 표시 장치(ED)에서 외부로 노출되는 층일 수 있다.
보호필름(PL)은 가시광 영역에서 90% 이상의 투과율을 갖고, 1% 미만의 헤이즈 값을 갖는 광학 특성을 갖는 것일 수 있다. 보호필름(PL)은 시클로올레핀(cyclo-olefin polymer, COP) 필름, 폴리에테르설폰(polyether sulfone, PES) 필름, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethylene terephthalate, PET) 필름 등의 고분자 필름을 포함하는 것일 수 있다. 또한, 보호필름(PL)은 고분자 필름을 베이스층으로 하고 베이스층 상에 하드코팅층, 지문방지 코팅층, 대전방지 코팅층 등과 같은 기능층을 더 포함하는 것일 수 있다. 한편, 일 실시예의 표시 장치(ED)에 사용되는 보호필름(PL)은 유연성(flexibility)을 갖는 것일 수 있다.
일 실시예에서 광학층(RCL)은 표시 모듈(DM) 상에 배치된 것일 수 있다. 광학층(RCL)은 외부광에 의한 반사를 감소시키는 기능을 하는 것일 수 있다. 예를 들어, 광학층(RCL)은 반사방지층, 편광층 또는 컬러필터층을 포함하는 것일 수 있다. 일 실시예에서 광학층(RCL)은 표시 모듈(DM) 상에 직접 배치된 것일 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 표시 모듈(DM)과 광학층(RCL) 사이에 감압 접착제 또는 광학 투명 접착제와 같은 별도의 접착 부재가 더 배치될 수도 있다.
한편, 도시되지는 않았으나 일 실시예의 표시 장치(ED)는 상부 모듈(UM)에 댐핑층(damping layer)을 더 포함할 수 있다. 댐핑층은 표시 모듈(DM)과 윈도우(WM) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ED)는 광학층(RCL)과 윈도우(WM) 사이에 배치된 윈도우 접착층(AP-W)을 포함할 수 있다. 한편, 일 실시예의 표시 장치(ED)에서 광학층(RCL)이 생략될 경우 윈도우 접착층(AP-W)은 표시 모듈(DM)과 윈도우(WM) 사이에 배치될 수 있다. 윈도우 접착층(AP-W)은 감압접착층(PSA, Pressure Sensitive Adhesive layer), 광학 투명 접착 필름(OCA, optically clear adhesive film) 또는 광학 투명 접착 수지층(OCR, optically clear adhesive resin layer)일 수 있다. 한편, 일 실시예에서 윈도우 접착층(AP-W)은 생략될 수도 있다.
일 실시예의 표시 장치(ED)에서 표시 모듈(DM)은 전기적 신호에 따라 영상을 표시하고, 외부 입력에 대한 정보를 송/수신할 수 있다. 표시 모듈(DM)은 표시 영역(DP-DA) 및 비표시 영역(DP-NDA)으로 정의될 수 있다. 표시 영역(DP-DA)은 표시 모듈(DM)에서 제공되는 영상을 출사하는 영역으로 정의될 수 있다.
비표시 영역(DP-NDA)은 표시 영역(DP-DA)에 인접한다. 예를 들어, 비표시 영역(DP-NDA)은 표시 영역(DP-DA)을 에워쌀 수 있다. 다만, 이는 예시적으로 도시한 것이고, 비표시 영역(DP-NDA)은 다양한 형상으로 정의될 수 있으며, 어느 하나의 실시예로 한정되지 않는다. 일 실시예에 따르면, 표시 모듈(DM)의 표시 영역(DP-DA)은 제1 액티브 영역(F-AA, 도 1a)의 적어도 일부와 대응될 수 있다.
표시 모듈(DM)은 표시 패널(DP), 및 표시 패널(DP) 상에 배치된 입력센서(IS)를 포함하는 것일 수 있다. 표시 패널(DP)은 표시 소자층을 포함하는 것일 수 있다. 예를 들어, 표시 소자층은 유기 전계 발광 소자, 양자점 발광 소자, 또는 액정 소자층 등을 포함할 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예에 따른 표시 장치(ED)에서 입력센서(IS)는 외부의 입력을 감지하기 위한 복수 개의 감지전극들을 포함할 수 있다. 입력센서(IS)는 정전용량식 센서일 수 있으나, 특별히 제한되지 않는다. 입력센서(IS)는 표시 패널(DP)의 제조 시, 연속 공정을 통해서 표시 패널(DP) 상에 직접 형성될 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 한정되지 않고, 입력센서(IS)는 표시 패널(DP)과는 별도의 패널로 제조되어, 접착층(미도시)에 의해 표시 패널(DP)에 부착될 수도 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(ED)에서 표시 모듈(DM)은 폴딩 표시부(FA-D) 및 비폴딩 표시부(NFA1-D, NFA2-D)를 포함하는 것일 수 있다. 폴딩 표시부(FA-D)는 폴딩 영역(FA1, 도 1a)에 대응하는 부분이고, 비폴딩 표시부(NFA1-D, NFA2-D)는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, 도 1a)에 대응하는 부분일 수 있다.
폴딩 표시부(FA-D)는 제1 폴딩축(FX1)을 기준으로 폴딩되거나 벤딩되는 부분에 해당하는 것일 수 있다. 표시 모듈(DM)은 제1 비폴딩 표시부(NFA1-D) 및 제2 비폴딩 표시부(NFA2-D)를 포함하고, 폴딩 표시부(FA-D)를 사이에 두고 제1 비폴딩 표시부(NFA1-D) 및 제2 비폴딩 표시부(NFA2-D)는 서로 이격된 것일 수 있다.
일 실시예에 따른 표시 장치(ED)에서 하부 모듈(LM)은 상부 지지 플레이트(SP) 및 하부 지지 플레이트(MP)를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 일 실시예에서 하부 모듈(LM)은 지지 모듈(SM), 보호층(PF), 및 완충층(CPN) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에 따른 표시 장치(ED)는 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 상부 지지 플레이트(SP), 상부 지지 플레이트(SP)와 표시 모듈(DM) 사이에 배치된 보호층(PF), 상부 지지 플레이트(SP) 하측에 배치된 하부 지지 플레이트(MP), 상부 지지 플레이트(SP)와 하부 지지 플레이트(MP) 사이에 배치된 완충층(CPN)과, 하부 지지 플레이트(MP) 하측에 배치된 지지 모듈(SM)을 포함하는 것일 수 있다.
일 실시예에서 상부 지지 플레이트(SP)는 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 것일 수 있다. 상부 지지 플레이트(SP)는 폴딩 지지부(FA-SP) 및 비폴딩 지지부(NFA1-SP, NFA2-SP)를 포함할 수 있다. 한편, 본 명세서에서 폴딩 지지부(FA-SP)는 폴딩부로 지칭되고, 비폴딩 지지부(NFA1-SP, NFA2-SP)는 비폴딩부로 지칭될 수 있다. 상부 지지 플레이트(SP)의 제1 비폴딩 지지부(NFA1-SP)와 제2 비폴딩 지지부(NFA2-SP)는 폴딩 지지부(FA-SP)를 사이에 두고 서로 이격된 것일 수 있다. 폴딩 지지부(FA-SP)는 폴딩 영역(FA1, 도 1a)에 대응하는 부분이고, 비폴딩 지지부(NFA1-SP, NFA2-SP)는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, 도 1a)에 대응하는 부분일 수 있다.
상부 지지 플레이트(SP)는 지지층(SL) 및 금속층(ML)을 포함하는 것일 수 있다. 지지층(SL)은 표시 모듈(DM) 하측에 배치된 것일 수 있다. 지지층(SL)은 지지층(SL)의 상측에 배치된 구성들을 지지하고, 표시 장치(ED)의 펼쳐진 상태와 폴딩된 상태를 유지한다.
금속층(ML)은 지지층(SL) 하측에 직접 배치된 것일 수 있다. 예를 들어, 금속층(ML)은 지지층(SL)의 하면에 부착된 박막의 금속 기판일 수 있다. 금속층(ML)은 금속 재료를 포함하는 것일 수 있다.
금속층(ML)은 제1 방향축(DR1) 방향으로 서로 이격된 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2)을 포함할 수 있다. 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2)은 폴딩축(FX1)에 대응하는 부분을 기준으로 서로 이격된 것일 수 있다. 금속층(ML)은 폴딩 영역(FA1)에서 서로 이격되어 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2)으로 제공됨으로써 표시 장치(ED)의 폴딩 또는 벤딩 특성을 개선할 수 있다.
일 실시예의 상부 지지 플레이트(SP)에서 지지층(SL)과 금속층(ML) 사이에는 별도의 점착 부재 또는 접착 부재가 포함되지 않는 것일 수 있다. 지지층(SL)과 금속층(ML)은 별도의 점착 부재 또는 접착 부재 없이 자가 접착(self-adhesion)에 의해 서로 결합되어 있을 수 있다. 인접하는 지지층(SL)과 금속층(ML)은 지지층(SL)과 금속층(ML)을 적층하여 가공하는 과정에서 제공되는 열에 의해 자가 접착되어 서로 고정될 수 있다.
일 실시예에서 상부 지지 플레이트(SP)의 하측에 하부 지지 플레이트(MP)가 배치될 수 있다. 하부 지지 플레이트(MP)는 평면상에서 제1 비폴딩 지지부(NFA1-SP) 및 제2 비폴딩 지지부(NFA2-SP)에 각각 중첩하는 제1 하부 지지 플레이트(MP1) 및 제2 하부 지지 플레이트(MP2)를 포함할 수 있다. 하부 지지 플레이트(MP)는 하측에서 인가되는 외부 충격을 흡수할 수 있다. 하부 지지 플레이트(MP)는 스테인레스스틸과 같은 금속 재료를 포함할 수 있다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 표시 모듈(DM)과 상부 지지 플레이트(SP) 사이에는 보호층(PF)이 배치될 수 있다. 보호층(PF)은 표시 모듈(DM) 하측에 배치되어 표시 모듈(DM)의 배면을 보호하는 층일 수 있다. 보호층(PF)은 표시 모듈(DM) 전체와 중첩하는 것일 수 있다. 보호층(PF)은 고분자 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 보호층(PF)은 폴리이미드 필름 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트 필름일 수 있다. 다만, 이는 예시적인 것으로 보호층(PF)의 재료가 이에 한정되는 것은 아니다.
일 실시예의 표시 장치(ED)는 하부 모듈(LM)에 완충층(CPN)을 포함할 수 있다. 완충층(CPN)은 상부 지지 플레이트(SP)의 하측에 배치되거나, 또는 도시된 것과 달리 상부 지지 플레이트(SP)의 상측에 배치되는 것일 수 있다. 완충층(CPN)은 외부의 눌림에 따른 압축력에 대한 저항력을 높일 수 있다. 따라서, 완충층(CPN)은 표시 모듈(DM)의 변형을 막아주는 역할을 할 수 있다. 완충층(CPN)은 열가소성 폴리우레탄(TPU, Thermoplastic Polyurethane), 폴리 이미드 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트와 같은 가요성 플라스틱 물질을 포함할 수 있다. 한편, 도시된 것과 달리 일 실시예에서 완충층(CPN)은 생략될 수 있다.
지지 모듈(SM)은 지지부재(SPM) 및 충전부(SAP)를 포함하는 것일 수 있다. 지지부재(SPM)는 표시 모듈(DM)의 대부분 영역과 중첩하는 부분일 수 있다. 충전부(SAP)는 지지부재(SPM)의 외측에 배치되고 표시 모듈(DM)의 외곽에 중첩하는 부분일 수 있다.
지지 모듈(SM)은 쿠션층(CP1, CP2), 차폐층(EMP), 및 층간접합층(ILP) 중 적어도 하나를 포함하는 것일 수 있다. 한편, 지지 모듈(SM)의 구성은 도 4 등에서 도시된 것에 한정되지 않으며 지지 모듈(SM)의 구성은 표시 장치(ED)의 크기, 형상, 또는 표시 장치(ED)의 동작 특성 등에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 쿠션층(CP1, CP2), 차폐층(EMP), 및 층간접합층(ILP) 중 일부가 생략되거나, 이들의 적층 순서가 도 4와 다른 순서로 변형되거나, 또는 도시된 구성 이외의 추가 구성이 더 포함될 수도 있다. 예를 들어, 지지 모듈(SM)는 디지타이저(digitizer) 등을 더 포함할 수 있다.
차폐층(EMP)은 전자파 차폐층 또는 방열층일 수 있다. 또한, 차폐층(EMP)은 접합층의 기능을 하는 것일 수 있다. 충전부(SAP)는 쿠션층(CP)의 외곽에 배치되는 것일 수 있다. 충전부(SAP)는 하부 지지 플레이트(MP)와 하우징(HAU) 사이에 배치될 수 있다. 충전부(SAP)는 하부 지지 플레이트(MP)와 하우징(HAU) 사이의 공간을 채우고, 하부 지지 플레이트(MP)를 고정시키는 것일 수 있다.
일 실시예의 표시 장치(ED)에서 하부 모듈(LM)에 포함된 구성의 조합은 표시 장치(ED)의 크기, 형상, 또는 표시 장치(ED)의 동작 특성 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 일 실시예의 표시 장치(ED)는 적어도 하나의 접착층(AP1, AP2)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 접착층(AP1)은 표시 모듈(DM)과 보호층(PF) 사이에 배치되고 제2 접착층(AP2)은 보호층(PF)과 상부 지지 플레이트(SP) 사이에 배치될 수 있다. 적어도 하나의 접착층(AP1, AP2)은 감압접착층(PSA, Pressure Sensitive Adhesive layer), 광학 투명 접착 필름(OCA, optically clear adhesive film) 또는 광학 투명 접착 수지층(OCR, optically clear adhesive resin layer)일 수 있다. 하지만 실시예가 이에 한정되지 않으며 적어도 하나의 접착층(AP1, AP2)은 투과도가 80% 이하로 낮은 접착층일 수도 있다. 한편, 도시되지는 않았으나 일 실시예의 표시 장치(ED)는 완충층(CPN)과 상부 지지 플레이트(SP) 사이, 및/또는 완충층(CPN)과 하부 지지 플레이트(MP) 사이에 배치된 접착층을 더 포함할 수 있다.
한편, 도 3 등에서는 폴딩축(FX1)이 표시 장치(ED)의 장변과 나란한 경우를 도시하였으나, 실시예가 이에 한정되지 않고 일 실시예에 따른 표시 장치에서 폴딩축은 표시 장치의 단변과 나란한 것일 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 상부 지지 플레이트를 나타낸 단면도이다. 도 5를 참조하면, 일 실시예의 상부 지지 플레이트(SP)는 지지층(SL) 및 금속층(ML)을 포함하며, 금속층(ML)이 지지층(SL)의 하면에 직접 배치된 것일 수 있다.
일 실시예의 상부 지지 플레이트(SP)에서 지지층(SL)은 비-금속 재료를 포함할 수 있다. 지지층(SL)은 강화 섬유 복합재를 포함할 수 있다. 지지층(SL)은 매트릭스부의 내측에 배치된 강화 섬유를 포함할 수 있다. 강화 섬유는 유리 섬유일 수 있다. 매트릭스부는 고분자 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 매트릭스부는 에폭시(Epoxy), 폴리에스터(Polyester), 폴리아미드(Polyamide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리부틸렌(Polybutylene), 및 비닐 에스터(Vinyl ester) 중 적어도 하나의 고분자 재료를 포함할 수 있다. 예를 들어, 강화 섬유 복합재는 유리 섬유 강화 플라스틱(GFRP, Glass Fiber Reinforced Plastics)일 수 있다. 일 실시예의 지지층(SL)은 유리 섬유 강화 플라스틱을 포함하여 제조시에 PCB 제조용 라인을 이용하여도 탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP: Carbon fiber reinforced plastic)와 달리 카본(Carbon) 이물이 발생하지 않으므로 기존 생산라인을 이용할 수 있어 제조 비용을 절감할 수 있다.
일 실시예에서, 지지층(SL)은 제1 방향(DR1) 및 제1 방향(DR1)과 교차하는 제2 방향(DR2)이 정의하는 제1 면(SL-S1) 및, 제1 면(SL-S1)과 마주하는 제2 면(SL-S2)을 포함할 수 있다. 지지층(SL)에서 제1 면(SL-S1)과 제2 면(SL-S2)은 제3 방향(DR3)에서 서로 대향(opposing)되고, 제1 면(SL-S1)과 제2 면(SL-S2) 각각의 법선 방향은 제3 방향(DR3)과 평행할 수 있다. 예를 들어, 지지층(SL)에서 제1 면(SL-S1)은 표시 모듈(DM)에서 이격되고, 제2 면(SL-S2)은 표시 모듈(DM)에 인접하는 것일 수 있다.
도 5를 참조하면, 지지층(SL)의 제1 면(SL-S1) 및 제2 면(SL-S2)은 요철 패턴(P1, P2)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따른 지지층(SL)에서 제1 면(SL-S1)은 제1 요철 패턴(P1)을 포함하고, 제2 면(SL-S2)은 제2 요철 패턴(P2)을 포함하는 것일 수 있다. 제1 요철 패턴(P1) 및 제2 요철 패턴(P1) 각각은 오목부(P1-C1, P2-C1) 및 볼록부(P1-C2, P2-C2)를 포함할 수 있다. 제1 면(SL-S1)은 제1 오목부(P1-C1) 및 제1 볼록부(P1-C2)를 포함하고, 제2 면(SL-S2)은 제2 오목부(P2-C1) 및 제2 볼록부(P2-C2)를 포함하는 것일 수 있다. 제1 오목부(P1-C1) 및 제1 볼록부(P1-C2)는 제1 면(SL-S1)에 서로 번갈아 배열되고, 제2 오목부(P2-C1) 및 제2 볼록부(P2-C2)는 제2 면(SL-S2)에 서로 번갈아 배열되는 것일 수 있다. 제1 요철 패턴(P1)과 제2 요철 패턴(P1)의 크기 및 형상은 서로 동일하거나, 상이할 수 있다.
일 실시예에서, 지지층(SL)은 제1 비폴딩 지지부(NFA1-SP, 도 3)에 대응하는 제1 지지부분(SL1) 및 제2 비폴딩 지지부(NFA2-SP, 도 3)에 대응하는 제2 지지부분(SL2)을 포함한다. 제1 지지부분(SL1)과 제2 지지부분(SL2)은 제1 방향(DR1) 내에서 서로 이격된다. 지지층(SL)은 폴딩 지지부(FA-SP, 도 3)에 대응하고, 제1 지지부분(SL1)과 제2 지지부분(SL2) 사이에 배치된 폴딩부분(SLF)을 포함할 수 있다. 폴딩부분(SLF)은 폴딩 영역(FA1, 도 1a)에 대응하는 부분이고, 제1 및 제2 지지부분(SL1, SL2)는 비폴딩 영역(NFA1, NFA2, 도 1a)에 대응하는 부분일 수 있다. 제1 지지부분(SL1), 제2 지지부분(SL2), 및 폴딩부분(SLF)은 일체의 형상을 가질 수 있다. 제1 지지부분(SL1), 제2 지지부분(SL2), 및 폴딩부분(SLF)의 하측에는 제1 요철 패턴(P1)이 구비되고, 상측에는 제2 요철 패턴(P2)이 구비될 수 있다.
지지층(SL)의 폴딩부분(SLF)에는 복수 개의 개구부(OP)가 정의될 수 있다. 복수 개의 개구부(OP)는 폴딩 지지부(FA-SP, 도 3)가 평면상에서 래티스(lattice) 패턴을 갖도록 배열될 수 있다.
일 실시예에서 지지층(SL)의 두께(tSL)는 100㎛ 이상 300㎛ 이하일 수 있다. 지지층(SL)의 두께(tSL)는 제3 방향(DR3)으로의 두께일 수 있다. 지지층(SL)의 폴딩부분(SLF)과, 제1 및 제2 지지부분(SL1, SL2)에서의 두께는 실질적으로 동일한 것일 수 있다. 폴딩부분(SLF)과, 제1 및 제2 지지부분(SL1, SL2)의 두께가 실질적으로 동일하게 제공됨에 따라, 폴딩부분 내에서의 두께 차이에 따른 단차의 시인성 문제가 개선될 수 있다.
지지층(SL)의 인장 탄성률(Young's Modulus)은 10 GPa 이상 40GPa 이하 일 수 있다. 10 GPa 이상 40GPa 이하의 인장 탄성률을 갖는 지지층(SL)은 내구성이 개선된 우수한 기계적 물성을 나타낼 수 있다.
일 실시예에서 지지층(SL)은 상술한 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하는 복수의 프리프레그(prepreg)층들을 포함할 수 있다. 즉, 지지층(SL)은 유리 섬유 강화 플라스틱과 같은 유리 섬유 복합재를 이용한 복수의 프리프레그층들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 지지층(SL)은 2 이상 5 이하의 프리프레그층들이 적층된 적층체일 수 있다. 2 이상 5 이하의 프리프레그층들이 적층된 지지층(SL)은 지지층에 상층에 배치된 구성들을 지지하고, 표시 장치(ED)의 펼쳐진 상태 및 폴딩된 상태를 유지하기에 적절한 강도를 가질 수 있다.
일 실시예에서 지지층(SL)의 하측에 금속층(ML)이 배치된다. 금속층(ML)은 방열층 및 전자파 차폐층의 역할을 하는 것일 수 있다. 금속층(ML)은 구리(Cu)와 같은 금속 재료를 포함할 수 있다.
금속층(ML)은 제1 요철 패턴(P1)의 오목부(P1-C1)를 충전하며 지지층(SL) 하측에 직접 배치될 수 있다. 금속층(ML)은 적어도 일면에 제1 요철 패턴(P1)과 접촉하는 요철부를 갖는 것일 수 있다. 금속층(ML)의 요철부는 오목부분 및 볼록부분을 포함하며, 제1 요철 패턴(P1)과 중첩되는 크기 및 형성을 가질 수 있다. 금속층(ML)의 요철부는 제1 요철 패턴(P1)과 실질적으로 동일한 패턴 양상을 가질 수 있다. 이에 따라 금속층(ML)의 요철부에서 볼록부분은 제1 요철 패턴(P1)의 오목부(P1-C1)와 맞물리고, 오목부분은 제1 요철 패턴(P1)의 볼록부(P1-C2)와 맞물릴 수 있다. 즉, 금속층(ML)은 비어있는 공간 없이 제1 요철 패턴(P1)의 오목부(P1-C1)를 충전할 수 있다. 금속층(ML)에서 지지층(SL)의 제1 요철 패턴(P1)에 접촉하는 면은 표면 거칠기 Rz가 0.1㎛ 이상일 수 있다. 금속층(ML)의 표면 거칠기 Rz가 0.1㎛ 이상인 경우 앵커 효과(anchor effect)로 지지층(SL)에 대한 우수한 표면 점착력을 나타낼 수 있다. 일 실시예에서 표면 거칠기 Rz가 0.1㎛ 이상인 금속층(ML) 상에는 요철부가 구비된 것일 수 있다.
금속층(ML)은 제1 지지부분(SL1)과 제2 지지부분(SL2)에 각각 중첩하는 제1 금속층(ML1) 및 제2 금속층(ML2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층(ML1)은 제1 지지부분(SL1)의 하측에 직접 배치되어 제1 요철 패턴(P1)의 오목부(P1-C1)를 충전하고, 제2 금속층(ML2)은 제2 지지부분(SL2)의 하측에 직접 배치되어 제1 요철 패턴(P1)의 오목부(P1-C1)를 충전할 수 있다. 금속층(ML)은 지지층(SL)과 금속층(ML)을 적층하여 가공하는 과정에서 별도의 점착 부재 또는 접착 부재 없이 열에 의해 지지층(SL)에 직접 부착된다. 따라서, 일 실시예의 표시 장치(ED)는 두께가 감소된 상부 지지 플레이트(SP)를 포함하여 개선된 폴딩 특성을 가질 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 각각 일 실시예에 따른 하부 모듈을 제조하는 단계의 일부를 예시적으로 나타낸 도면이다. 도 6a 내지 도 6d에서 설명하는 하부 모듈 제조 방법에 있어서 도 1 내지 도 5에서 앞서 설명한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하고 전술한 내용은 생략한다.
도 6a를 참조하면, 예비 지지층(P-SL)을 제공하는 단계에서 예비 지지층(P-SL)은 복수의 예비 서브 지지층들(P-SL1, P-SL2, P-SL3)을 제3 방향(DR3)으로 적층하여 제공될 수 있다. 도 6a에는 세 개의 예비 서브 지지층들(P-SL1, P-SL2, P-SL3)을 제3 방향(DR3)으로 적층하여 제공된 예비 지지층(P-SL)을 도시하였으나, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예비 지지층(P-SL)은 2 이상 5 이하의 예비 서브 지지층들이 적층되어 제공될 수 있다. 예비 지지층(P-SL)은 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함할 수 있다. 예비 서브 지지층들(P-SL1, P-SL2, P-SL3) 각각은 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하는 프리프레그층일 수 있다. 예비 지지층(P-SL)에 포함되는 유리 섬유 및 고분자 재료에 대한 설명은 표시 장치의 지지층에서 설명한 내용과 동일한 내용이 적용될 수 있다. 한편, 상기 프리프레그층을 제조하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 본 기술분야에서 알려진 방법에 의해 제조 될 수 있다. 예를 들어, 프리프레그층은 함침법, 각종 코터를 이용하는 코팅법, 스프레이 분사법 등을 사용하여 제조될 수 있다.
도 6a를 참조하면, 예비 지지층(P-SL)의 상측 및 하측에 요철부(ML-PT)를 갖는 금속층(ML)이 제공될 수 있다. 예를 들어, 금속층(ML)은 서로 마주보는 예비 지지층(P-SL)의 제1 면(PSL-S1) 및 제2 면(PSL-S2)에 금속층(ML)이 각각 제공될 수 있다. 금속층(ML)은 요철부(ML-PT)가 제1 면(PSL-S1) 및 제2 면(PSL-SL2)에 접촉하도록 제공될 수 있다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제3 방향(DR3)을 따라 금속층(ML)-예비 지지층(P-SL)-금속층(ML)의 순으로 적층된 예비 지지층(P-SL) 및 금속층(ML)을 가열 및 가압하여 예비 지지층(P-SL)의 제1 면(PSL-S1) 및 제2 면(PSL-S2) 상에 요철 패턴을 형성할 수 있다. 금속층(ML)은 가열 및 가압에 의해 예비 지지층(P-SL)과 일체화될 수 있다. 즉, 금속층(ML)은 별도의 점착 부재 또는 접착 부재 없이 가열 및 가압에 의해 예비 지지층(P-SL)에 부착될 수 있다. 따라서, 일 실시예의 하부 모듈 제조 방법을 이용하면, 지지층에 금속층을 부착하기 위해 점착 부재 또는 접착 부재를 사용하는 공정을 생략할 할 수 있어 제조 비용을 절감하고, 하부 모듈의 두께를 저감시킬 수 있다.
일 실시예에서, 순차적으로 적층된 금속층(ML)-예비 지지층(P-SL)- 금속층(ML)을 가열 및 가압하면 금속층(ML)에 구비된 요철부(ML-PT)의 패턴이 예비 지지층(P-SL)의 제1 면(PSL-S1) 및 제2 면(PSL-S2)에 전이될 수 있다. 이에 의해 지지층(SL)의 제1 면(SL-S1) 및 제2 면(SL-S2)에 요철 패턴(P1, P2)이 형성될 수 있다. 제1 면(SL-S1)에 형성된 제1 요철 패턴(P1)은 제1 오목부(P1-C1) 및 제1 볼록부(P1-C2)를 포함하고, 제2 면(SL-S2)에 형성된 제2 요철 패턴(P2)은 제2 오목부(P2-C1) 및 제2 볼록부(P2-C2)를 포함할 수 있다. 예비 지지층(P-SL)에는 가열 및 가압에 의해 금속층(ML)의 요철부(ML-PT) 패턴이 전이됨에 따라 예비 지지층(P-SL)에 형성된 제1 및 제2 요철 패턴(P1, P2)은 금속층(ML)의 요철부(ML-PT)와 실질적으로 동일한 패턴 양상을 나타낼 수 있다. 금속층(ML)의 요철부(ML-PT) 패턴과, 제1 및 제2 요철 패턴(P1, P2)은 실질적으로 동일한 패턴 양상을 나타내므로, 제1 및 제2 요철 패턴(P1, P2)은 비어있는 공간 없이 요철부(ML-PT) 패턴과 서로 맞물리는 형태로 형성될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 요철 패턴(P1, P2)을 갖는 지지층(SL)으로부터 금속층(ML)이 제거될 수 있다. 금속층(ML)은 지지층(SL)의 제1 면(SL-S1) 및 제2 면(SL-S2) 중 어느 하나에서 제거될 수 있다. 일 실시예에서, 지지층(SL)의 제2 면(SL-S2)에서 금속층(ML)을 전부 제거할 수 있다. 또한, 지지층(SL)의 제1 면(SL-S1)에서 금속층(ML)의 일부를 제거할 수 있다. 예를 들어, 지지층(SL)의 제1 면(SL-S1)에서 금속층(ML)은 제1 방향(DR1)을 따라 이격되어 제1 금속층(ML1)과 제2 금속층(ML2)으로 구분되어 배치되도록 제1 면(SL-S1)에 부착된 금속층(ML)의 일부를 제거할 수 있다. 금속층(ML)이 전부 제거된 지지층(SL)의 제2 면(SL-S2)은 도 4에 도시된 표시 모듈(DM)에 인접하여 배치되는 면일 수 있다. 금속층(ML)의 일부가 제거된 지지층(SL)의 제1 면(SL-S1)은 도 4에 도시된 표시 모듈(DM)에 이격되어 배치되는 면일 수 있다. 제1 면(SL-S1)에서 제거되지 않고 남아 있는 금속층(ML)은 제1 방향에서 이격된 제1 금속층(ML1)과 제2 금속층(ML2)으로 구분될 수 있다. 한편, 지지층(SL)으로부터 금속층(ML)을 제거하는 방법은 특별히 한정되지 않으며, 본 기술분야에서 알려진 방법에 의해 제거 될 수 있다. 예를 들어, 금속층(ML)은 건식 식각, 또는 습식 식각 공정을 통해 지지층(SL)으로부터 제거 될 수 있다.
도 6d를 참조하면, 일 실시예의 하부 모듈 제조 방법은 지지층(SL)으로부터 금속층(ML)을 제거한 후, 지지층(SL)에 복수 개의 개구부(OH)를 형성할 수 있다. 지지층(SL)에서 복수 개의 개구부(OH)가 형성된 부분은 도 5에 도시된 지지층(SL)의 폴딩부분(SLF, 도 5)에 해당하는 것일 수 있다. 복수 개의 개구부(OH)는 폴딩부분(SLF, 도 5)이 평면상에서 래티스(lattice) 패턴을 갖도록 형성되는 것일 수 있다.
한편, 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한 일 실시예에 따른 하부 지지 모듈(SP)의 구성은 도 2a 및 도 2b 등에 도시된 일 실시예에 따른 표시 장치(ED-a)에도 동일하게 적용될 수 있다.
일 실시예의 표시 장치는 표시 모듈의 하측에 상부 지지 플레이트를 포함하고, 상부 지지 플레이트는 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하며 표면에 요철 패턴을 포함하는 지지층과, 지지층의 요철 패턴이 형성된 하면에 직접 배치된 금속층을 포함하여, 우수한 내구성을 나타낼 수 있다. 또한, 일 실시예의 표시 장치에 포함된 상부 지지 플레이트는 별도의 점착 부재 또는 접착 부재 없이 지지층에 금속층을 부착하는 공정을 통해 제조되어 제조 비용을 절감하고, 하부 모듈의 두께를 저감시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
ED, ED-a : 표시 장치 DM : 표시 모듈
WM, WM-a : 윈도우 SP : 상부 지지 플레이트
MP : 하부 지지 플레이트 SL: 지지층
ML: 금속층

Claims (20)

  1. 폴딩 영역, 및 상기 폴딩 영역을 사이에 두고 제1 방향으로 이격된 제1 비폴딩 영역과 제2 비폴딩 영역으로 구분된 비폴딩 영역을 포함하는 표시 장치에 있어서,
    표시 모듈;
    상기 표시 모듈 상측에 배치된 윈도우; 및
    상기 표시 모듈 하측에 배치된 하부 모듈; 을 포함하고,
    상기 하부 모듈은
    금속 재료를 포함하는 하부 지지 플레이트; 및
    상기 하부 지지 플레이트 상에 배치되는 상부 지지 플레이트; 를 포함하고,
    상기 상부 지지 플레이트는
    유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하며, 상기 표시 모듈에서 이격되고 제1 요철 패턴을 포함하는 제1 면, 및 상기 제1 면과 마주하며 제2 요철 패턴을 포함하는 제2 면을 포함하는 지지층; 및
    상기 비폴딩 영역에 대응하여, 상기 제1 면에 직접 배치된 금속층; 을 포함하는 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지층은
    상기 폴딩 영역에 대응하고 복수 개의 개구부가 정의된 폴딩부분, 상기 제1 비폴딩 영역에 대응하는 제1 지지부분, 및 상기 제2 비폴딩 영역에 대응하는 제2 지지부분을 포함하는 표시 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 요철 패턴은 상기 폴딩부분, 상기 제1 지지부분, 및 상기 제2 지지부분의 하측에 구비되고,
    상기 제2 요철 패턴은 상기 폴딩부분, 상기 제1 지지부분, 및 상기 제2 지지부분의 상측에 구비된 표시 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 요철 패턴 및 제2 요철 패턴 각각은 오목부 및 볼록부를 포함하고,
    상기 금속층은 상기 제1 요철 패턴의 상기 오목부를 충전하며 상기 지지층 하측에 직접 배치되는 표시 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 금속층은 상기 제1 요철 패턴에 접촉하는 면의 표면 거칠기 Rz가 0.1㎛ 이상인 표시 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 고분자 재료는 에폭시(Epoxy), 폴리에스터(Polyester), 폴리아미드(Polyamide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리부틸렌(Polybutylene), 및 비닐 에스터(Vinyl ester) 중 적어도 하나를 포함하는 표시 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 지지층의 인장 탄성률은 10 GPa 이상 40GPa 이하인 표시 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 지지층의 두께는 100㎛ 이상 300㎛ 이하인 표시 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 금속층은 구리(Cu)를 포함하는 표시 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 하부 모듈은 보호층, 완충부, 및 지지 모듈 중 적어도 하나를 더 포함하는 표시 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 지지층은
    상기 유리 섬유 및 상기 고분자 재료를 포함하는 복수의 프리프레그(prepreg)층들을 포함하는 표시 장치.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 지지층은 2 이상 5 이하의 상기 프리프레그층들이 적층된 표시 장치.
  13. 유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하는 예비 지지층을 제공하는 단계;
    서로 마주보는 상기 예비 지지층의 제1 면 및 제2 면에 요철부를 갖는 금속층을 각각 제공하는 단계;
    상기 예비 지지층 및 상기 금속층을 가열 및 가압하여 요철 패턴 갖는 지지층을 형성하는 단계; 및
    상기 지지층의 상기 제1 면 및 상기 제2 면 중 어느 하나에서 상기 금속층을 제거하는 단계; 를 포함하는 하부 모듈 제조 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 지지층을 형성하는 단계에서,
    상기 가열 및 가압에 의해 상기 금속층에 구비된 요철부의 패턴이 상기 예비 지지층의 상기 제1 면 및 상기 제2 면에 전이되는 것인 하부 모듈 제조 방법.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 금속층을 제거하는 단계는,
    상기 지지층의 상기 제2 면에서 상기 금속층을 전부 제거하고,
    상기 지지층의 상기 제1 면에서 일 방향으로 이격되어 제1 금속층과 제2 금속층으로 구분되도록 상기 금속층의 일부를 제거하는 하부 모듈 제조 방법.
  16. 제13 항에 있어서,
    상기 금속층 제거 단계 후, 상기 지지층에 복수 개의 개구부를 형성하는 단계를 더 포함하는 하부 모듈 제조 방법.
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 고분자 재료는 에폭시(Epoxy), 폴리에스터(Polyester), 폴리아미드(Polyamide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리프로필렌(Polypropylene), 폴리부틸렌(Polybutylene), 및 비닐 에스터(Vinyl ester) 중 적어도 하나를 포함하는 하부 모듈 제조 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 예비 지지층은,
    유리 섬유 및 고분자 재료를 포함하는 복수 개의 프리프레그층이 적층된 것인 하부 모듈 제조 방법.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 금속층은 요철부가 구비된 면의 표면 거칠기 Rz가 0.1㎛ 이상인 하부 모듈 제조 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 금속층은 구리(Cu)를 포함하는 하부 모듈 제조 방법.
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